Medidor de intensidad de radiación ultravioleta. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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El ultravioleta es una radiación electromagnética con una longitud de onda de 400 a 10 nm (frecuencia - 7,5 1014...3 1016 Hz) [1]. Todo el espectro de radiación ultravioleta según el estándar ISO-DIS-21348 [2] se divide en cuatro rangos: cercano - 400...300 nm, medio - 300...200 nm, lejano - 200...122 nm y extremo - 121... 10 nm. La radiación del rango medio es casi del 90%, y la radiación de los rangos lejanos y extremos es absorbida al 100% por la atmósfera terrestre. En consecuencia, el cuerpo humano se ve afectado principalmente por la radiación de corto alcance. A alta intensidad, este efecto se vuelve desfavorable e incluso peligroso. Por eso, su medición es muy importante. Según las normas sanitarias [3], la intensidad de la radiación ultravioleta no debe exceder los 5 mW/cm2.
El diagrama del dispositivo para medir la intensidad de la radiación ultravioleta se muestra en la Fig. 1. Utiliza el sensor UV ML8511 [4] con máxima sensibilidad en el rango cercano. El voltaje de salida del sensor es directamente proporcional a la intensidad de la radiación. En ausencia de radiación es igual a 1 V, y con su intensidad de 15 mW/cm2 alcanza los 2,75 V.
Arroz. 1. Esquema del dispositivo para medir la intensidad de la radiación ultravioleta.
El voltímetro digital PV1 mide el voltaje en la salida del sensor. Está preescalado mediante un divisor de tensión R2R3. El cero de la escala del voltímetro y su sensibilidad se ajustan respectivamente ajustando las resistencias R7 y R5. El cálculo de los circuitos de corrección de escala y lectura se describe en detalle en las instrucciones para usar el microcircuito del voltímetro digital [5]. Con su ajuste correcto, la intensidad de radiación cero en la pantalla del voltímetro debe corresponder al valor 0,00 y la intensidad máxima a 15 mW/cm.2 - 15,00.
El contador está alimentado por una celda galvánica G1 tamaño AA. Consumo actual: no más de 20 mA. El voltaje del elemento aumenta a 5 V mediante el convertidor en el chip DA1. La alimentación del sensor B1 con una tensión de 3,3 V la proporciona el diodo zener VD2.
Configurar el medidor no es difícil. Montar un divisor tecnológico de tensiones de referencia +1 y +2,75 V según el diagrama que se muestra en la Fig. 2. Retire el puente S1, aplique un voltaje de referencia de +2 V a la entrada del divisor R3R1. Usando la resistencia recortadora R7, ajuste las lecturas del voltímetro a 0,00. Luego aplique un voltaje de referencia de 2,75 V y use la resistencia de recorte R5 para configurar la pantalla en 15,00.
Arroz. 2. Esquema del divisor tecnológico de voltajes ejemplares.
Dado que el chip sensor ML8511 es muy miniatura y no es adecuado para soldar en condiciones de aficionados, el dispositivo utiliza un módulo prefabricado con este chip instalado en una placa de circuito impreso de 16x16x3 mm (Fig. 3). Es un poco más caro que el microcircuito en sí, pero es mucho más cómodo trabajar con él. Detalles del módulo en la Fig. 1 están encerrados en un marco de puntos.
Arroz. 3. La placa de circuito impreso del dispositivo.
El microcircuito del voltímetro digital DMS-30PC-1-RL-C tiene un rango de voltaje nominal medido de -1,999...+1,999 V, como lo demuestra el índice 1 en su designación, el color rojo de los números que se muestran en la pantalla ( índice R) y el consumo actual no más de 17 mA (índice L). Las resistencias R2 y R3 deben tener una tolerancia no peor que ±0,5 o ±1%. Es mejor utilizar recortadoras multivueltas R5 y R7. La placa de circuito impreso del medidor se muestra en la Fig. 4.
Arroz. 4. Placa de circuito impreso del medidor
En conclusión, me gustaría señalar que el dispositivo descrito se puede utilizar con éxito para comprobar el grado de absorción de la radiación ultravioleta por parte de las gafas de sol. Primero, mida la intensidad de la radiación con el sensor abierto y luego cúbralo con una lente para gafas. La diferencia en las lecturas mostrará la efectividad de la protección proporcionada por las gafas.
Literatura
- Ryabtsev A. N. Radiación ultravioleta. //Enciclopedia física. - M.: Gran Enciclopedia Rusa, 1998, volumen 5, p. 221.
- Norma Internacional ISO 21348. Medio espacial (natural y artificial). Proceso de determinación de las irradiancias solares. - URL: spacewx.com/Docs/ISO_21 348-2007.pdf.
- Normas sanitarias para la radiación ultravioleta en locales industriales (aprobadas por el Médico Sanitario Jefe del Estado de la URSS el 23 de febrero de 1988 No. 4557-88). - URL: norm-load.ru/SNiP/Data1 / 47/47650/index.htm.
- ML8511-00FC. Manual de la placa de referencia para el sensor UV (QFN). - URL: medios. digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Rohm%2PDFs/ML0 -8511FC_RefBrd_Manual-00. pdf.
- Nota de aplicación DMS 12. Señales con compensaciones de cero. - URL: datelmeters.com/data/meters/dms-an12. pdf.
Autor: A. Kornev
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